[发明专利]自动校准的洪水滚动预报方法

权利要求书

1.一种自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于：

获取用户在模拟区域内确定的预报站点，根据模拟区域内河道的空间拓扑关系确定预报站点与其上、下游的站点及河段的拓扑关系；

提取模拟计算时刻模拟区域内沿程河道的实测水位或流量数据，对实测水位或流量数据进行插值，并将插值后的数据输入经验证的洪水滚动预报模型；

通过洪水滚动预报模型根据输入的数据、预报站点和预报站点的上、下游拓扑关系输出该预报站点的预报水位和流量数据；

采用实测数据对预报水位和流量数据进行数据同化；

所述洪水滚动预报模型包括模拟区域对应的一维非恒定流数值模型和与一维非恒定流数值模型耦合的NAM水文模型。

2.根据权利要求1所述的自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于，所述洪水滚动预报模型的验证包括：

获取用户确定的模拟区域；

获取模拟区域内的地形及水利条件数据，获取模拟区域内的水文及气象数据；

基于模拟区域内的地形及水利条件数据在MIKE11中生成一维非恒定流数值模型；

基于模拟区域内的水文及气象数据在MIKE11中生成NAM水文模型；

根据模拟区域内的历史洪水数据对一维非恒定流数值模型和NAM水文模型进行验证及参数修正。

3.根据权利要求2所述的自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于，所述基于模拟区域内的水文及气象数据在MIKE11中生成NAM水文模型，包括：

根据模拟区域的地理地形数据，通过GIS对模拟区域内河道各个河段的汇水分区进行划分，计算每个分区的面积；

根据降雨站点的空间位置分布确定与分区的面积权重关系，并以此计算每个分区的面雨量；

选择分区临近的蒸发站的数据作为面蒸发量；

根据面雨量和面蒸发量，在MIKE11中建立基本的NAM水文模型。

4.根据权利要求1所述的自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于，所述对实测水位或流量数据进行插值，依据河道的空间拓扑关系以及河道的剖面稳定过程线进行。

5.根据权利要求1所述的自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于，所述采用实测数据对预报水位和流量数据进行数据同化，包括：

基于卡尔曼滤波技术，构建实时校正模型，进行实时数据同化，并对误差进行预报。

6.根据权利要求1所述的自动校准的洪水滚动预报方法，其特征在于，所述一维非恒定流数值模型的一维非恒定流方程组如下：

式中：B为水面宽，Z为水位，Q为流量，q为旁侧入流，v为断面平均流速，g为重力加速度，A为过水断面面积，K为过水断面的流量模数。

7.一种自动校准的洪水滚动预报装置，其特征在于，包括：

预报目标确定模块，用于获取用户在模拟区域内确定的预报站点，根据模拟区域内河道的空间拓扑关系确定预报站点与其上、下游的站点及河段的拓扑关系；

初始条件提取模块，用于提取模拟计算时刻模拟区域内沿程河道的实测水位或流量数据，对实测水位或流量数据进行插值，并将插值后的数据输入经验证的洪水滚动预报模型；

模型预报模块，用于通过洪水滚动预报模型根据输入的数据、预报站点和预报站点的上、下游拓扑关系输出该预报站点的预报水位和流量数据；

数据同化模块，用于采用实测数据对预报水位和流量数据进行数据同化；

所述洪水滚动预报模型包括模拟区域对应的一维非恒定流数值模型和与一维非恒定流数值模型耦合的NAM水文模型。

8.根据权利要求7所述的自动校准的洪水滚动预报装置，其特征在于，还包括模型验证模块，用于

获取用户确定的模拟区域；

获取模拟区域内的地形及水利条件数据，获取模拟区域内的水文及气象数据；

基于模拟区域内的地形及水利条件数据在MIKE11中生成一维非恒定流数值模型；

基于模拟区域内的水文及气象数据在MIKE11中生成NAM水文模型；

根据模拟区域内的历史洪水数据对一维非恒定流数值模型和NAM水文模型进行验证及参数修正。